neurotransmitter

keluasan

Neurotransmiter adalah utusan kimia endogen, yang digunakan oleh sel-sel sistem saraf (neuron yang dipanggil) untuk berkomunikasi antara satu sama lain atau merangsang sel-sel otot atau kelenjar.

Sinaps kimia adalah tapak hubungan fungsi antara dua neuron atau antara neuron dan sel lain.

Terdapat pelbagai kelas neurotransmitter: kelas asid amino, kelas monoamin, kelas peptida, kelas amina "jejak", kelas purin, kelas gas dan lain-lain.

Penyelidik yang paling terkenal termasuk: dopamin, asetilkolin, glutamat, GABA dan serotonin.

Apakah neurotransmiter?

Neurotransmitter adalah bahan kimia, yang digunakan oleh neuron - sel-sel sistem saraf - untuk berkomunikasi antara satu sama lain, untuk bertindak pada sel-sel otot atau untuk merangsang tindak balas dari sel kelenjar.

Dalam erti kata lain, neurotransmiter adalah utusan kimia endogen, yang membolehkan komunikasi interneuronal (iaitu antara neuron) dan komunikasi antara neuron dan seluruh badan.

Sistem saraf manusia menggunakan neurotransmitter untuk mengawal selia atau mengarahkan mekanisme penting, seperti denyutan jantung, pernafasan paru-paru atau pencernaan.

Selain itu, tidur malam, kepekatan, mood, dan lain-lain bergantung pada neurotransmitter.

NEUROTRANSMITTERS DAN SYNAPSIS KIMIA

Menurut definisi yang lebih khusus, neurotransmiter adalah pembawa maklumat sepanjang sistem sinaps kimia yang dipanggil.

Dalam neurobiologi, istilah sinaps (atau persimpangan sinaptik) menunjukkan tapak hubungan fungsi antara dua neuron atau antara neuron dan sejenis sel (contohnya sel otot atau sel kelenjar).

Fungsi sinaps adalah untuk menghantar maklumat antara sel yang terlibat, untuk menghasilkan respons tertentu (contohnya penguncupan otot).

Sistem saraf manusia termasuk dua jenis sinapsis:

• Sinyal elektrik, di mana komunikasi maklumat bergantung kepada arus arus elektrik melalui dua sel yang terlibat, e
• Sinaps kimia yang disebut di atas, di mana komunikasi maklumat bergantung kepada aliran neurotransmitter melalui kedua-dua sel yang terlibat.

Sinaps kimia klasik terdiri daripada tiga komponen asas, yang diletakkan secara siri:

• Terminal pre-synaptic dari neuron yang mana maklumat saraf berasal. Neuron yang berkenaan juga dipanggil neuron pra-sinaptik ;
• Ruang sinaptik, iaitu ruang pemisahan antara dua sel yang merupakan protagonis sinaps. Ia berada di luar membran sel dan mempunyai kawasan lanjutan kira-kira 20-40 nanometer;
• Membran post-synaptik neuron, sel otot atau sel kelenjar yang mana maklumat saraf mesti dicapai. Sama ada ia adalah neuron, sel otot atau sel kelenjar, unit selular yang dimiliki oleh membran post-synaptic dipanggil elemen selepas sinapsik .

Sinaps kimia yang menyatukan neuron ke sel otot juga dikenali sebagai persimpangan neuromuskular atau plat motor .

PENGUKURAN NEUROTRANSMITTERS

Rajah: sinaps kimia

Sehingga tahun-tahun awal abad kedua puluh, saintis percaya bahawa komunikasi antara neuron dan antara neuron dan sel lain berlaku secara eksklusif melalui sinaps elektrik.

Idea bahawa cara komunikasi lain boleh wujud apabila beberapa penyelidik menemui ruang sinaptik yang dipanggil.

Ahli farmakologi Jerman Otto Loewi menegaskan bahawa ruang sinaptik boleh digunakan oleh neuron untuk melepaskan utusan kimia. Ia adalah tahun 1921.

Melalui eksperimennya mengenai peraturan syaraf aktiviti jantung, Loewi menjadi protagonis penemuan neurotransmitter yang pertama diketahui: acetylcholine .

kerusi

Dalam neuron pra-sinaptik, neurotransmitter berada dalam vesikel intrasel kecil.

Vesikel antara sel ini adalah setanding dengan kantung, dibatasi oleh lapisan dua fosfolipid yang sama, dalam pelbagai aspek, kepada lapisan fosfolipid ganda membran plasma sel eukariotik yang sihat.

Selagi mereka kekal dalam vesikel intraselular, neurotransmiter dapat bercakap dengan lengai dan tidak menghasilkan tindak balas.

Mekanisme tindakan

Premis: untuk memahami mekanisme tindakan neurotransmitter adalah baik untuk mengingati sinaps kimia dan komposisi mereka, yang diterangkan sebelum ini.

Neurotransmitter tetap terkurung di dalam vesikel intraselular, sehingga isyarat asal saraf mampu merangsang pelepasan vesikel dari neuron kontena tiba.

Pelepasan vesikel berlaku berhampiran terminal pre-synaptic dari neuron kontena dan melibatkan pembebasan neurotransmitter di ruang sinaptik.

Dalam ruang sinaptik, neurotransmitter bebas untuk berinteraksi dengan membran post-synaptic sel saraf, otot atau kelenjar, yang terletak di kawasan terdekat dan membentuk sebahagian daripada sinaps kimia.

Interaksi antara neurotransmitter dan membran post-synaptic mungkin berkat kehadiran, pada yang terakhir, protein tertentu, dipanggil dengan reseptor membran .

Hubungan antara neurotransmitter dan reseptor membran bertukar isyarat saraf awal (yang merangsang pembebasan vesikula intrasel) ke dalam tindak balas sel yang khusus. Sebagai contoh, tindak balas selular yang dihasilkan oleh interaksi antara neurotransmitter dan membran post-synaptik sel otot mungkin terdiri daripada penguncupan tisu otot yang mana sel tersebut tersebut dimiliki.

Pada akhir skema ini bagaimana kerja neurotransmitter, adalah penting untuk melaporkan aspek terakhir berikut: tindak balas selular khusus yang disebutkan di atas bergantung pada jenis neurotransmitter dan jenis reseptor yang ada pada membran selepas sinapsik.

APA POTENSI TINDAKAN?

Dalam neurobiologi, isyarat saraf yang merangsang pelepasan vesikula intraselular dipanggil potensi tindakan .

Dengan definisi, potensi tindakan ialah fenomena yang berlaku dalam neuron generik dan yang meramalkan perubahan pesat dalam cas elektrik antara bahagian dalam dan luar membran sel daripada neuron yang terlibat.

Memandangkan ini, tidaklah menghairankan apabila bercakap mengenai isyarat saraf, para pakar membandingkannya dengan impuls elektrik: isyarat saraf adalah peristiwa elektrik dalam semua aspek.

KARAKTERISTIK RESPONSE SELURUH

Menurut bahasa ahli neurobiologi, tindak balas selular yang disebabkan oleh neurotransmitter, pada tahap membran post-synaptic, boleh menjadi penggambaran atau perencatan .

Tindak balas excitatory adalah tindak balas untuk menggalakkan penciptaan dorongan saraf dalam elemen pasca sinapsik.

Sebaliknya, tindak balas melawan, adalah reaksi yang direka untuk menghalang penciptaan impuls saraf dalam unsur selepas sinapsik.

klasifikasi

Neurotransmiter manusia yang dikenali sangat banyak dan senarai mereka ditakdirkan untuk berkembang, kerana, secara kerap, ahli neurobiologi menemui yang baru.

Sebilangan besar neurotransmiter yang diiktiraf telah membuat klasifikasi molekul-molekul kimia ini sangat diperlukan, untuk memudahkan perundingan.

Terdapat pelbagai kriteria klasifikasi; yang paling biasa ialah yang membezakan neurotransmitter berdasarkan kelas molekul yang mereka milik .

Kelas-kelas utama molekul yang mana neurotransmiter manusia adalah:

• Kelas asid amino atau derivatif asid amino . Kelas ini termasuk: glutamat (atau asid glutamat), aspartat (atau asid aspartik), asid gamma-aminobutyric (lebih dikenali sebagai GABA) dan glisin.
• Kelas peptida . Kelas ini termasuk: somatostatin, opioid, bahan P, sesetengah rahsia (secretin, glucagon, dll), sesetengah tachykinin (neurokinin A, neurokinin B, dll), beberapa gastrik, galanin, neurotensin dan transkrip yang dikendalikan kokain amphetamine.
• Kelas monoamin . Kelas ini termasuk: dopamin, norepinephrine, epinephrine, histamine, serotonin dan melatonin.
• Kelas yang disebut " jejak amina ". Kelas ini termasuk: tyramine, tri-iodothyronamine, 2-phenylethylamine (atau 2-phenylethylamine), oktopamine dan tryptamine (atau triptamine).
• Kelas purin . Kelas ini termasuk: adenosine triphosphate dan adenosine.
• Kelas gas . Kelas ini termasuk: nitric oxide (NO), karbon monoksida (CO) dan hidrogen sulfida (H2S).
• Lain-lain . Semua neurotransmiter yang tidak boleh dimasukkan ke dalam mana-mana kelas terdahulu, seperti acetylcholine atau anandamide yang telah disebutkan , jatuh di bawah tajuk "lain".

Contoh terbaik yang diketahui

Sesetengah neurotransmitter jelas lebih terkenal daripada yang lain, kedua-duanya kerana mereka telah diketahui dan dikaji lebih lama, dan kerana mereka melaksanakan fungsi kepentingan biologi yang besar.

Antara neurotransmiter yang paling terkenal, mereka layak disebut:

• Glutamat . Ia adalah neurotransmitter excitatory utama sistem saraf pusat: mengikut apa yang dikatakan ahli neurobiologi, lebih daripada 90% sinaps yang digelar akan digunakan.
  Di samping fungsi penggaliya, glutamat juga terlibat dalam proses pembelajaran (pembelajaran sebagai proses menyimpan data dalam otak) dan memori.

  Menurut beberapa kajian saintifik, ia akan dikaitkan dengan penyakit seperti: penyakit Alzheimer, penyakit Huntington, sclerosis lateral amyotrophic (lebih dikenali sebagai ALS) dan Parkinson.

• The GABA . Ia adalah neurotransmitter perencatan utama sistem saraf pusat: menurut kajian biologi terkini, kira-kira 90% daripada sinaps melawan yang dipanggil akan digunakan.

  Oleh kerana sifat-sifat penghalangnya, GABA adalah salah satu sasaran utama ubat penenang dan penenang.

• Acetylcholine . Ia adalah neurotransmitter dengan fungsi penggambaran pada otot: dalam persimpangan neuromuskular, sebenarnya, kehadirannya menggerakkan mekanisme yang mengikat sel-sel tisu otot yang terkena.

  Di samping bertindak pada tahap otot, asetilkolin juga mempengaruhi fungsi organ yang dikendalikan oleh sistem saraf autonomik yang dipanggil. Pengaruhnya dalam sistem saraf autonomik boleh bersifat menggelora dan menghalang.

• Dopamin . Di dalam keluarga catecholamine, ia adalah neurotransmitter yang melakukan banyak fungsi, baik dalam sistem saraf pusat dan sistem saraf perifer.

  Di peringkat sistem saraf pusat, dopamin mengambil bahagian dalam: kawalan pergerakan, rembesan hormon prolaktin, kawalan kemahiran motor, ganjaran dan mekanisme kesenangan, kawalan span perhatian, mekanisme tidur, kawalan tingkah laku, kawalan beberapa fungsi kognitif, kawalan mood dan, akhirnya, mekanisme yang mendasari pembelajaran.

  Pada tahap sistem saraf periferal, bagaimanapun, ia bertindak sebagai: vasodilator, merangsang perkumuhan natrium, faktor yang memihak kepada motilitas usus, faktor yang dapat mengurangkan aktiviti limfosit dan, akhirnya, faktor yang mengurangkan rembesan insulin.

• Serotonin . Ia adalah neurotransmitter yang ditemui terutamanya dalam usus dan, walaupun pada tahap yang lebih rendah daripada dalam usus, dalam neuron sistem saraf pusat.

  Dengan kesan penghambatannya, serotonin kelihatannya mengawal selera makan, tidur, memori dan proses belajar, suhu badan, mood, beberapa aspek tingkah laku, penguncupan otot, beberapa fungsi sistem kardiovaskular dan beberapa fungsi sistem endokrin .

  Dari sudut pandangan yang patologi, ia seolah-olah mempunyai peranan dalam pembangunan kemurungan dan penyakit berkaitan. Ini menjelaskan kewujudan di pasaran apa yang dipanggil inhibitor seruponin reuptake yang terpilih, ubat antidepresan yang digunakan untuk rawatan lebih kurang atau bentuk depresi yang serius.

• Histamine . Ia adalah neurotransmitter yang lazimnya terletak dalam sistem saraf pusat, tepat pada tahap hipotalamus dan sel mast yang terdapat di otak dan saraf tunjang.
• Norepinephrine dan epinephrine . Norepinephrine menumpukan terutamanya pada tahap sistem saraf pusat dan mempunyai tugas memobilisasi otak dan badan untuk tindakan (oleh itu ia mempunyai kesan excitatory). Contohnya, di otak, ia menggalakkan keseronokan, kewaspadaan, kepekatan dan proses ingatan; di seluruh badan, ia meningkatkan kadar jantung dan tekanan darah, merangsang pelepasan glukosa dari titik penyimpanan, meningkatkan aliran darah ke otot rangka, mengurangkan aliran darah ke sistem pencernaan dan menggalakkan pengosongan pundi kencing dan usus.

  Epinefrin hadir, dalam sebahagian besarnya, dalam sel-sel kelenjar adrenal dan, dalam jumlah kecil, dalam sistem saraf pusat.

  Neurotransmitter ini mempunyai kesan kegembiraan dan mengambil bahagian dalam proses seperti: meningkatkan darah ke otot-otot rangka, peningkatan kadar denyutan jantung dan pembesaran murid.

  Kedua-dua norepinephrine dan epinefrin adalah neurotransmitter yang berasal dari tirosin.